专题全解（电磁学下） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:钟山 编

出品人:

页数:190

译者:

出版时间:2010-4

价格:11.80元

装帧:

isbn号码:9787801966926

丛书系列:

图书标签:

• 电磁学
• 物理学
• 大学物理
• 电磁场
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电磁学原理与应用：基础概念深度解析 图书简介 本书旨在为学习电磁学的读者提供一个全面、深入且易于理解的知识体系，内容涵盖经典电磁学的核心理论、基本定律及其在现代工程技术中的广泛应用。全书结构清晰，逻辑严谨，从基础的电场、磁场概念出发，逐步深入到麦克斯韦方程组的建立与应用，并探讨了电磁波的传播、辐射与接收等前沿课题。 第一部分：静电场与静磁场基础 第1章：电荷、电流与库仑定律 本章详细阐述了电荷的基本性质，包括电荷的守恒性、量子化特性。重点解析了库仑定律，通过丰富的实例说明了如何运用矢量形式的库仑定律计算复杂电荷分布产生的电场强度。此外，还引入了电荷密度（线密度、面密度、体密度）的概念，为后续章节的积分运算打下坚实基础。 第2章：电场强度、电势与高斯定理 本章深入探讨了电场的性质。首先，定义了电场强度$mathbf{E}$，并讲解了其与电荷分布之间的关系。随后，引出了标量概念——电势$V$，阐述了电势与电场强度之间的微分关系（$mathbf{E} = - abla V$），强调了电势在处理静电问题中的简化作用。核心内容聚焦于高斯定理，这是求解具有高度对称性系统电场的关键工具。通过球对称、柱对称和平板对称等经典案例的详细推导，展示了高斯定理在简化计算中的威力。同时，讨论了电场中的导体、电介质的极化现象及其对电场分布的影响。 第3章：电容与储能 本章集中讨论了电容器的物理特性。定义了电容的概念，并详细分析了平行板电容器、球形电容器和圆柱形电容器的电容计算方法。着重分析了串联和并联电容器组的等效电容计算。此外，还从能量角度阐述了电场能量的存储，推导了储存在电场中的能量密度公式$w_e = frac{1}{2}epsilon_0 E^2$。 第4章：恒定磁场与安培定律 本章将视线从静电场转向恒定磁场。介绍了磁感应强度$mathbf{B}$的定义及其测量方法。核心内容是毕奥-萨伐尔定律，这是计算由任意电流元产生的磁场的基础。随后，引入了安培定律，阐述了其在环路积分形式下的表达，并利用该定律求解直线电流、圆形电流（线圈）和螺线管等典型几何构型产生的磁场，清晰对比了高斯定理在电场中的作用与安培定律在磁场中的对应关系。 第5章：磁介质与磁矢量磁位 本章讨论了磁介质（如顺磁、抗磁和铁磁材料）对磁场的影响，引入了磁化强度$mathbf{M}$和磁场强度$mathbf{H}$的概念，并给出了本构关系（磁导率$mu$）。在此基础上，探讨了磁介质中的边界条件。为了简化没有源（无电流）区域的磁场计算，本章引入了磁矢量磁位$mathbf{A}$，并阐述了其定义及其与磁感应强度的关系（$mathbf{B} = abla imes mathbf{A}$）。 第二部分：时变电磁场与麦克斯韦方程组 第6章：电磁感应定律与法拉第定律 本章是连接静场与时变场的关键。首先复习了磁通量的概念，随后深入讲解了法拉第电磁感应定律，包括积分形式和微分形式的表达。通过对不同情况下感应电动势的计算，读者能深刻理解磁通量随时间变化如何产生电场。本章还讨论了楞次定律，用以确定感应电流的方向，并引入了动生电动势和感生电动势的区别与联系。 第7章：麦克斯韦方程组的建立与意义 本章是全书的理论核心。从对安培定律的修正（引入位移电流密度$partial mathbf{D}/partial t$）开始，完整推导并总结了描述宏观电磁现象的四组偏微分方程——麦克斯韦方程组（微分形式和积分形式）。详细剖析了每一条方程的物理意义，特别是位移电流项在解释电磁波产生中的决定性作用。同时，讨论了电荷守恒定律与麦克斯韦方程组的内在一致性。 第8章：电磁场的边界条件与能量 本章系统地总结了电场、磁场在不同介质界面上的六组（三对）边界条件，这些条件是求解实际工程问题中介质交界面行为的依据。随后，引入了坡印廷定理（Poynting's Theorem），从能量守恒的角度描述了电磁场能量流动的密度和方向，定义了坡印廷矢量$mathbf{S}$，深刻揭示了电磁场作为能量载体的本质。 第三部分：电磁波的传播与应用 第9章：无源区域的电磁波方程 在无源、无耗散介质中（即自由空间或均匀介质，且$ ho=0, mathbf{J}=0$），麦克斯韦方程组可推导出齐次波动方程（电磁波方程）。本章详细推导了横电磁波（TEM波）在理想介质中的解析解，阐明了电场、磁场和传播方向三者之间的相互垂直关系。讨论了平面电磁波的特性，包括波速、波长、频率和波数。 第10章：平面电磁波的特性与传播 本章专注于分析平面波的传播特性。重点讲解了波阻抗（本征阻抗）的概念，及其与介质参数的关系。详细分析了电磁波在不同均匀介质中传播时的反射与透射现象，主要应用斯涅尔定律和菲涅耳系数，计算了垂直极化波和水平极化波在理想电介质界面上的反射和透射系数。 第11章：导行波基础（传输线与波导） 本章将理论推导应用于实际的导波结构。首先以集总电路理论为基础，引入了传输线的基本参数（电阻、电容、电感、电导），推导了电压和电流的分布方程，阐述了输入阻抗、反射系数和驻波比（VSWR）等关键概念，并介绍了匹配技术（如史密斯圆图的初步应用）。随后，简要介绍了理想平行板波导中的模态（TE模和TM模）概念，解释了截止频率的物理意义。 第12章：电磁辐射与天线基础 本章是电磁学与通信工程的桥梁。通过分析小振荡电流元（如电偶极子）的辐射特性，推导出远场区的辐射电磁场表达式，计算了辐射功率和辐射方向图。这为理解更复杂的天线结构（如半波长偶极子）的辐射特性奠定了微积分基础。 本书内容力求详实，配图丰富，旨在使读者不仅掌握电磁学的数学模型，更能理解其背后的物理图像，为进一步深入学习微波技术、光学或电磁兼容性（EMC）等专业课程做好充分准备。

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天哪，我最近沉迷于这本《专题全解》，简直是相见恨晚！它的内容简直是为我这种想深入理解物理世界奥秘的人量身打造的。这本书的深度远超出了我之前接触过的任何教材，它不仅仅是罗列公式，而是真正地在剖析现象背后的机理。比如说，它对电磁场边界条件的处理，简直是艺术品级别的。作者没有简单地给出结论，而是通过精妙的数学推导和直观的物理图像，将复杂的边界问题层层剥开，让人看得心服口服。我记得有一次为了搞懂某个特定情况下的法拉第电磁感应定律的应用，我查阅了几乎所有手头的资料，但直到翻到这本书的这一章节，我才豁然开朗。那种茅塞顿开的感觉，真是太棒了！这本书的讲解风格非常严谨，但又不失生动，即便是初次接触这些高级概念，也能在作者的引导下稳步前进。它就像一位经验丰富的老教授，带着你一步步攀登知识的高峰，每一步都走得踏实而有力。对于那些不满足于表面功夫，渴望真正掌握电磁学精髓的学习者来说，这本书绝对是不可多得的瑰宝。我强烈推荐给所有对电磁学有深入研究兴趣的朋友们。

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这本书的排版和设计简直是教科书级别的典范，每一个细节都透露出精心打磨的痕迹。我必须承认，我是一个非常注重阅读体验的人，而《专题全解》在这方面做得无可挑剔。图文并茂的展示方式，让那些抽象的电磁波传播路径和场分布变得异常清晰可见。尤其是那些复杂的矢量图和三维结构示意图，简直是视觉上的享受，极大地降低了理解难度。我经常会花很长时间去研究那些图例，它们不仅仅是插图，更是对文字描述的完美补充和升华。而且，书中大量的例题和习题设计也极其巧妙，它们不是那种死记硬背的计算题，而是需要深刻理解理论才能解决的综合性问题。每当我做完一个专题的习题，都感觉自己的思维被彻底梳理了一遍，对知识点的掌握达到了前所未有的牢固程度。这本书的逻辑脉络设计也极其流畅，章节间的过渡自然得像是水到渠成，让你在不知不觉中就完成了从一个知识点到另一个知识点的飞跃，完全没有那种生硬的转折感。这是一本让人愿意沉浸其中，享受学习过程的佳作。

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这本书给我的最大感受是其理论体系的宏大叙事能力。很多时候，我们学习物理知识是碎片化的，各个定律似乎孤立存在，难以建立起一个统一的认知框架。但《专题全解》成功地将麦克斯韦方程组这条主线贯穿始终，让所有看似不相关的现象——从静电场到动态电磁感应，再到电磁波的产生与传播——都清晰地汇聚到这个核心框架之下。作者在处理复杂矢量分析和张量表示时，总是能巧妙地穿插一些历史背景和物理直觉的阐述，这使得原本冰冷的数学工具变得有血有肉起来。我特别喜欢它对某些数学工具（比如格林函数）的引入和应用，它没有直接把它当作一个计算工具来介绍，而是从物理意义上阐释了它的本质，这让原本枯燥的数学工具瞬间活了起来，成为了理解物理问题的利器。这本书真正做到了将“物理思维”和“数学表达”完美地融为一体，让你在解题的同时，也在不断深化对物理世界的深刻洞察。

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说实话，我最初对这种“全解”类的书籍抱有一丝怀疑，总觉得会是内容庞杂但深度不足的“大杂烩”。然而，这本《专题全解》彻底颠覆了我的看法。它最让我欣赏的一点是其对“专题”的界定和深入程度。它并没有试图涵盖每一本标准教科书上的所有知识点，而是精准地挑选了那些最核心、最容易产生困惑的“专题”进行重点突破。比如，它对电磁波在不同媒质中的反射与折射的讲解，简直是教科书级别的总结和提升。作者似乎预判了读者在学习过程中可能出现的各种思维误区，并在讲解中提前设置了“陷阱”和“澄清点”。这种前瞻性的教学设计，使得学习过程充满了惊喜和被引导的满足感。它不像传统教材那样高高在上，而是更像一个耐心的伙伴，陪伴你攻克难关。阅读这本书的过程，就像是在进行一场高水平的智力探险，每解开一个专题，成就感都爆棚。对于已经有一定基础，想要从“会做”到“精通”的进阶学习者来说，这本书的价值是无法估量的。

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这套书（如果它是一个系列的话，我只接触了这一部分，但可以推测其整体水平）的价值在于它的“实用性指导”。很多理论书籍读起来让人感觉高深莫测，但当你面对实际工程或科研问题时，却不知从何下手。这本书则不同，它在深入讲解理论的同时，也极其注重将这些理论应用于解决实际问题。书中对于各种经典实验装置的原理分析，以及特定电磁场配置下的数值模拟思路，都有非常细致的探讨。这不仅仅是理论的阐述，更像是一份高级的“方法论”指南。我发现，当我尝试用书中的框架去分析我遇到的一个小型项目中的电磁干扰问题时，思路一下子就开阔了。它教会我的不是“标准答案”，而是“如何思考”一套完整的电磁问题解决方案。这种由内而外构建起来的解决问题的能力，比单纯记住几个公式要珍贵得多。这本书让我感觉到，自己不再是停留在“学习物理”的阶段，而是开始真正地“应用物理”了。

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